KR100514933B1 - 전자파 차폐용 니켈도금 강판 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전자기기에서 발생하는 전자파를 차단할 수 있는 전자파 차폐 케이싱의 소재가 되는 강판에 있어서, 전자파의 차폐성능이 우수한 전자파 차폐용 니켈도금 강판의 제조방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.

본 발명에 따르면, 전자파를 차폐하는 니켈도금 강판의 제조방법에 있어서, 0.5wt%이상의 실리콘을 함유한 전기강판을 제작하는 단계(S1)와, 상기 전기강판에 0.5㎛~5㎜의 니켈 도금층을 형성하는 단계(S2)와, 상기 니켈도금된 전기강판을 400~1000℃에서 10~1800초동안 가열하는 단계(S3)를 포함하는 전자파 차폐용 니켈도금 강판의 제조방법이 제공된다.

Description

전자파 차폐용 니켈도금 강판 및 그 제조방법{Nickel coating steel sheets for electromagnetic interference shielding and fabrication method thereof}

본 발명은 전자기기에서 발생하는 전자파를 차단할 수 있는 전자파 차폐 케이싱의 소재가 되는 강판에 관한 것이며, 특히, 전자파 차폐성이 우수한 전자파 차폐용 니켈도금 강판 및 그 제조방법에 관한 것이다.

문명이 발달하면서 각종 전기전자제품 및 통신기기가 개발되고 있어 생활을 보다 윤택하게 하고 있다. 그러나, 이런 각종 전기전자제품 및 통신기기에서는 전자파가 발생하며, 이런 전자파는 새로운 공해로서 인체에 좋지 않은 영향을 미치며, 또한, 전자파에 의한 기기 등의 오작동 등의 사고를 유발시키고 있다.

따라서, 이런 전자제품을 사용함에 있어 전자파의 발생을 최소화하기 위한 방법 중에 하나로, 전자기기의 케이싱을 전자파 차폐용 강판으로 가공하여 전기전자제품 및 통신기기에서 발생하는 전자파를 차단하고 있다.

종래에 알려진 전자파 차폐에 관한 자료 중에 "유럽특허 EP-0,186,145호(발명의 명칭 : 고주파 흡수 세라믹)"는 금속계와 세라믹의 합성물질을 이용하여 고주파(1MHz~1GHz)를 차폐하는 것에 관하여 기재하고 있다. 여기에서, 납과 아연 및 탄탈늄 또는 납과 아연 및 텅스텐을 주성분으로 하는 금속계에 세라믹을 혼합한 것으로, 고주파 차폐 효과가 상당히 높으나, 금속계와 세라믹의 혼합에 의해 재질이 경하다는 단점이 있다.

또한, "유럽특허 EP-0,107,863호(발명의 명칭 : 전자파 차단재질)"는 폴리머 물질과 팔라듐 혹은 니켈 등의 금속물질을 혼합한 재질에 관하여 소개하고 있으며, 전자파 차단재질은 주파수 영역에 따른 전자파 차단 및 흡수가 양호하다. 그러나, 금속과 폴리머의 혼합시에 금속과 폴리머의 입도 차가 크게 발생하며, 금속성분의 균일한 분포가 어려워 차폐성능이 떨어지는 단점이 있다.

또한, "일본특허 특개소 61-163231호(발명의 명칭 : 전자파실링재의 알루미늄강판)"는 알루미늄에 구리, 망간, 니켈, 철 등의 원소를 일정량 첨가하여 전자파를 차폐하는 합금에 관하여 기재되어 있다. 그러나, 이런 알루미늄 합금 물질은 그 전자파 차폐능이 국소적이고, 성능도 약하며, 특히, 저주파(KHz영역)에서는 전자파 차폐효과가 미약하다는 단점이 있다.

또한, "일본특허 특개평 8-97588호(발명의 명칭 : 전자파실링의 적층체 및 이를 이용한 자기실링재)"는 산화물 초전도성 물질에 관해 기술되어 있다. 그러나, 이런 산화물 초전도성 물질을 제조하는 공정이 너무 복잡하고, 부착성이 떨어진다는 단점이 있으며, "일본특허 특개평 9-116293호(발명의 명칭 :전자파차폐성 재료 및 그의 제조방법 및 시공법)"는 플라스틱에 전도성 자성재료를 증착 도금하여 제조하는 방법으로서, 전자파 차폐가 플라스틱과 같은 비전도성물질을 사용한 것이다.

본 발명은 앞서 설명한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 제공된 것으로서, 전자파의 차폐성이 우수한 전자파 차폐용 니켈도금 강판 및 그 제조방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.

앞서 설명한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따르면, 전자파를 차폐하는 니켈도금 강판의 제조방법에 있어서, 0.5wt%이상의 실리콘을 함유한 전기강판을 제작하는 단계와, 상기 전기강판에 0.5㎛~5㎜의 니켈 도금층을 형성하는 단계와, 상기 니켈도금된 전기강판을 400~1000℃에서 10~1800초동안 가열하는 단계를 포함하는 전자파 차폐용 니켈도금 강판의 제조방법이 제공된다.

또한, 본 발명에 따르면, 전자파 차폐용 니켈도금 강판에 있어서, 0.5wt%이상의 실리콘을 함유한 전기강판의 표면에는 0.5㎛~5㎜의 니켈 도금층이 형성되며, 상기 니켈 도금층과 상기 전기강판의 사이에는 철(Fe)과 니켈(Ni)의 합금층이 형성된 전자파 차폐용 니켈도금 강판이 제공된다.

아래에서, 본 발명에 따른 전자파 차폐용 니켈도금 강판 및 그 제조방법의 양호한 실시예를 첨부한 도면을 참조로 하여 상세히 설명하겠다.

도면에서, 도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 전자파 차폐용 니켈도금 강판의 제조방법에 관한 블록도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 전자파 차폐용 니켈도금 강판은 실리콘이 0.5wt%이상 함유한 전기강판을 제작하고(S1), 전기도금 혹은 무전해도금법으로 0.5㎛~5mm두께의 Ni도금층을 형성한 후(S2)에, 다시 진공 혹은 불활성 기체분위기의 로(furnace)에서 400~1000℃의 온도범위로 약 10~1800초 동안 열처리한다(S3). 이 때, 400~1000℃의 온도범위 내에서 약 800℃이상의 고온으로 열처리할 경우에는 10~1800초의 시간범위 내에서 짧은 시간동안 가열하며, 400~1000℃의 온도범위 내에서 저온(약 400~800℃이내의 온도)으로 열처리할 경우에는 10~1800초의 시간범위 내에서 상대적으로 긴 시간동안 열처리하여 제작한다.

여기에서, 전기강판은 저탄소강에 0.5wt% 이상의 실리콘(Si)을 함유한 강판을 통칭하며, 변압기 등에 사용된다.

아래에서는 앞에서 설명한 본 발명의 전자파 차폐용 니켈도금 강판의 제조과정에 따른 주어진 조건에 대하여 설명하겠다.

방향성 및 무방향성의 전기강판은 자구(magnetic domain)의 움직임에 의하여 전자파를 쉽게 소멸시킴으로 전자파 차폐성능이 일반 강판보다 우수하다. 특히, 이런 전기강판 중에서 실리콘이 함유된 전기강판은 저주파 영역의 전자파를 우수하게 차단할 수 있다. 그 이유는 실리콘이 강판에 함유되면 방향성 및 무방향성에 무관하게 자구가 쉽게 움직일 수 있어 전자파가 전기강판의 표면에서 소멸되는 현상이 다른 물질에 비해 우수하기 때문이다.

이런 실리콘을 함유한 전기강판에 전기도금 혹은 무전해도금 방법으로 0.5㎛~5mm두께의 Ni도금층을 형성한다. 여기서 Ni도금층을 0.5㎛~5mm두께로 한정하는 이유로는 0.5㎛미만의 Ni도금층은 전자파 차폐효과가 미미하며, 5mm초과의 Ni도금층은 표면균열이 발생하기 때문이다. Ni도금층의 두께에 따른 전자파 차폐효과는 표 1에 도시된 실험결과에 잘 나타나 있다.

이렇게 Ni도금된 전기강판을 진공 혹은 불활성 기체분위기의 로(furnace)에서 400~1000℃의 온도범위로 약 10~1800초 동안 열처리하는데, 이런 열처리에 의해 Ni과 전기강판 사이에서는 확산에 의한 합금층이 형성되며, Ni도금층의 박리는 이런 합금층에 의해 예방되며, 전자파 차폐효과는 합금층에 의해 증대된다.

한편, 400℃미만의 온도에서 10초 미만의 시간동안 열처리하게 되면, 합금층의 형성이 충분히 이루어지지 않아 전자파 차폐효과가 감소되고, 가공시에 Ni도금층이 전기강판으로부터 박리되는 현상이 발생하게 되며, 1000℃초과의 온도에서 1800초 초과의 시간동안 열처리하게 되면, 전기강판 조직의 조대화로 인하여 자구 움직임이 어렵게 되어 전자파 차폐효과가 떨어지게 된다.

[실시예]

0.45mm두께의 전기강판의 실리콘의 함량과, 니켈 도금층의 두께 및, 열처리 온도와 시간을 변화시키면서 제조된 니켈도금 강판의 전자기판 차폐성능에 대한 실험결과를 표 1에 나타냈다.

전자파 차폐도 측정은 ASTM A698-74의 규정에 따라 측정하였다.

표 1에 도시된 바와 같이, 발명예에 따른 전자파 차폐용 니켈도금 강판은 0.5wt%이상의 실리콘을 함유한 전기강판에 0.5㎛~5mm두께의 Ni도금층을 형성하고, 400~1000℃의 온도범위로 약 10~1800초 동안 열처리한 발명예 1~13에서 전자파를 차폐하는 효과를 의미하는 전자파 차폐특성(db)이 비교예 1~6에 비해 크게 나타난다.

앞서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명의 전자파 차폐용 니켈도금 강판은 표 1에 도시된 바와 같이, 고주파수 또는 저주파수에 대하여 우수한 전자파 차폐특성을 갖는 장점이 있다.

또한, 본 발명의 전자파 차폐용 니켈도금 강판은 Ni도금층과 전기강판 사이에 합금층이 형성되어 도금층의 박리를 예방할 수 있어, 강판을 제품의 형상으로 가공하더라도 가공에 의한 박리를 줄일 수 있다는 장점이 있다.

이상에서 본 발명의 전자파 차폐용 니켈도금 강판 및 그 제조방법에 대한 기술사상을 첨부도면과 함께 서술하였지만, 이는 본 발명의 가장 양호한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한, 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자이면 누구나 본 발명의 기술사상의 범주를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 명백한 사실이다.

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 전자파 차폐용 니켈도금 강판의 제조방법에 관한 블록도이다.

Claims (2)

1. 전자파를 차폐하는 강판의 제조방법에 있어서,

   0.5wt%이상의 실리콘을 함유한 전기강판을 제작하는 단계와, 상기 전기강판에 0.5㎛~5㎜의 니켈 도금층을 형성하는 단계와, 상기 니켈도금된 전기강판을 400~1000℃에서 10~1800초동안 가열하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자파 차폐용 니켈도금 강판의 제조방법.
2. 전자파를 차폐하는 강판에 있어서,

   0.5wt%이상의 실리콘을 함유한 전기강판의 표면에는 0.5㎛~5㎜의 니켈 도금층이 형성되며, 상기 니켈 도금층과 상기 전기강판의 사이에는 확산에 의한 철(Fe)과 니켈(Ni)의 합금층이 형성된 것을 특징으로 하는 전자파 차폐용 니켈도금 강판.